Исследователи нашли тип рыб, способный различать числа и считать

В экспериментах рыбам было предложено выбрать один из двух наборов точек на дисках: одни особи получали награду, когда стреляли по стимулу, состоящему из меньшего количества очков, а другие – наоборот.

Рыба быстро усвоила этот паттерн и выбрала правильный набор, даже когда количество точек в наборах менялось.

Различные животные могут оценивать количество предметов

Многие животные, от приматов до членистоногих, обладают так называемым чувством числа, то есть способностью оценивать на глаз количество различных объектов, например, продуктов питания, родственников или хищников.

Зоологи знают об этом благодаря экспериментам, в которых представителей разных видов просят выбрать между двумя наборами визуальных стимулов, которые различаются по количеству элементов.

Однако результаты таких тестов не всегда поддаются однозначной интерпретации. В частности, возможно, что некоторые животные, участвующие в них, руководствуются не количеством стимулов, а нечисловыми свойствами своих наборов, включая площадь и плотность.

Ученые научили Лучника различать числа и считать

Группа исследователей под руководством Дэвида Потрича из Университета Тренто разработала более точный способ узнать, может ли животное оценивать количество визуальных стимулов. Ученые решили проверить это на рыбе-лучнике (Toxotes jaculatrix). Эти рыбы, обитающие в устьях рек и мангровых зарослях от Индии до Австралии, известны своей способностью охотиться на насекомых, выбивая их изо рта.

Сначала Потрич и его коллеги научили рыб-лучников стрелять водой по изображению на мониторе, установленном над аквариумом, в обмен на еду. Затем они отобрали восемь человек и научили их различать друг от друга два изображения, состоящих из трех и шести точек соответственно.

Четыре человека получали вознаграждение, если стреляли в стимул с шести точек, и еще четыре – если выбирали стимул с трех точек. Наборы стимулов, которые использовались во время обучения и в дальнейших экспериментах, подбирались таким образом, чтобы их радиус, площадь и периметр совпадали.

Так авторы добились того, чтобы рыбы руководствовались количеством точек, а не нечисловыми характеристиками изображений.

После завершения обучения работе с распылителем исследователи провели три теста без вознаграждения, каждый из которых состоял из 24 попыток. В первом рыбам, которых учили стрелять по объекту с трех точек, предлагался выбор объектов с двух и с трех точек.

В этом случае люди, которые на этапе обучения научились выбирать стимул из шести баллов, должны были выбирать между стимулами из шести и девяти баллов соответственно.

Что произошло во время второго эксперимента?

Во втором тесте две группы поменялись местами: людей, обученных выбирать объект из трех точек, предлагалось выбрать между объектами из шести и девяти точек соответственно; и людям, обученным выбирать стимул из шести точек, были показаны стимулы из двух и трех точек, соответственно.

Наконец, в третьем тесте представители обеих групп должны были выбрать один из двух предметов, состоящих из пяти и восьми баллов соответственно.

Во всех трех случаях рыба придерживалась усвоенного правила (p <0,001). Рыбы, которые научились выбирать объект из трех точек, с большей вероятностью выбирали объекты с меньшим количеством точек во всех тестах. Напротив, люди, обученные выбирать стимул из шести точек, предпочитали стимулы, состоящие из большего количества точек.

Таким образом, лучники продемонстрировали способность оценивать относительное количество стимулов и принимать решения на основе этой информации.

На следующем этапе авторы повторили эксперимент, но использовали лишь небольшое количество стимулов. Они показали объекты-лучники, состоящие из двух и трех точек соответственно, и научили их выбирать те, которые состоят из трех точек.

Затем в двух тестах, в каждом из которых также было двадцать четыре попытки, рыбам предлагалось выбрать между стимулами из трех и четырех точек и из четырех и шести точек. Как и ожидалось, в обоих испытаниях испытуемые чаще стреляли по мишеням с большим количеством очков (p <0,001).

Как и в первой части эксперимента, рыбы ориентировались не на абсолютное, а на относительное количество объектов. Ранее аналогичные результаты были получены для некоторых других видов рыб, например, обыкновенного скаляра (Pterophyllum scalare) и гуппи (Poecilia reticulata).

Тенденция сосредотачиваться на относительной численности, по-видимому, больше соответствует проблемам, с которыми рыба сталкивается в дикой природе. Напротив, медоносные пчелы (Apis mellifera), напротив, чаще руководствуются абсолютными числами.